【正文】 數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 SCLK 串行時(shí)鐘 Vcc1,Vcc2 電源供電管腳 (2)DS1302 內(nèi)部寄存器 CH: 時(shí)鐘停止位 寄存器 2 的第 7 位 12/24 小時(shí)標(biāo)志 CH=0 振蕩器工作允許 bit7=1,12 小時(shí)模式 CH=1 振蕩器停止 bit7=0,24 小時(shí)模式 WP: 寫保護(hù)位 寄存器 2 的第 5 位 :AM/PM 定義 WP=0 寄存器數(shù)據(jù)能夠?qū)懭? AP=1 下午模式 WP=1 寄存器數(shù)據(jù)不能寫入 AP=0 上午模式 TCS: 涓流充電選擇 DS: 二極管選擇位 TCS=1010 使能涓流充電 DS=01 選擇一個(gè)二極管 TCS=其它 禁止涓流充電 DS=10 選擇兩個(gè)二極管 DS=00 或 11, 即使 TCS=1010, 充電功能也被禁止 （ 3） DS1302 命令控制字 命令字格式 12 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 RAM/ A4 A3 A2 A1 A0 RD/ （ a）時(shí)鐘 /日歷控制部分 （ b） RAM 控制部分 RAM 數(shù)據(jù) 0 地址 RAM 數(shù)據(jù) 1 地址 RAM 數(shù)據(jù) 30 地址 DS1302 的功能應(yīng)用方法 DS1302 時(shí)鐘寄存器地址從 80H 到 0BFH，第 0位是讀寫標(biāo)志位，其值為 0時(shí)表示寫操作地址，為 1 時(shí)表示讀操作地址。時(shí)鐘 /RAM 的讀 /寫數(shù)據(jù)以一個(gè)字節(jié)或多達(dá) 31 個(gè)字節(jié)的字符組方式通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘 /日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過 AM/PM 指示決定采用 24 或 12 小時(shí)格式。 10PF 陶瓷諧振器 C1,C2=40PF177。由于外部時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過 二分頻觸發(fā)后作為外部時(shí)鐘電路輸入的，所以對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒有其它要求，最長低電平持續(xù)時(shí)間和最少高電平持續(xù)時(shí)間等還是要符合要求的。石英晶體和陶瓷諧振器都可以用來一起構(gòu)成自激振蕩器。在 VCC未恢復(fù)到正常工作電壓時(shí)，硬件復(fù)位不能無效，并且應(yīng)保持足夠長的時(shí)間以使晶振重新工作和初始化。掉電模式可以通過硬件復(fù)位和外部中斷退出。 在掉電模式下，晶振停止工作，激活掉電模式的指令是最后一條執(zhí)行指令。由硬件復(fù)位終止空閑模式只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在這種情況下，片上硬件禁止訪問內(nèi)部 RAM，而可以訪問端口引腳。在這種狀態(tài)下，片上 RAM和特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。 表 3 AUXR1：輔助寄存器 1 AUXR1 地址： A2H 復(fù)位值： XXXXXXX0B 不可位尋址 — — — — — — — DPS 7 6 5 4 3 2 1 0 說明： — 預(yù)留擴(kuò)展位 DPS 數(shù)據(jù)指針選擇位 DPS＝ 0 選擇 DPTR 寄存器 DP0L 和 DP0H DPS＝ 1 選擇 DPTR 寄存器 DP1L 和 DP1H （ 2） 空閑模式 和 掉電模式 在空閑工作模式下， CPU 處于睡眠狀態(tài)，而所有片上外部設(shè)備保持激活狀態(tài)。特殊寄存器 AUXR1中 DPS＝ 0 選擇 DP0； DPS=1 選擇 DP1。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。在 flash編程期間，EA也接收 12伏 VPP電壓。為使能從 0000H 到 FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令， EA必須接 GND。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)， PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， PSEN將不被激活。這個(gè) ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH的 SFR的第 0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。這一位置“ 1”， ALE 僅在執(zhí)行 MOVX 或MOVC指令時(shí)有效。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE脈沖將會(huì)跳過。在 flash編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。 DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效?？? 門狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。 表 2 P3口引腳的第二功能 引腳號(hào) 第二功能 RXD（串行輸入） TXD（串行輸出） INT0(外部 中斷 0) INT1(外部中斷 1) T0（定時(shí)器 0 外部輸入） T1（定時(shí)器 1 外部輸入） WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 ) RST: 復(fù)位輸入。P3口亦作為 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。對(duì) P3 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P2口也接收高 8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。在這種應(yīng)用中， P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 表 1 P1口引腳 的第二功能 引腳號(hào) 第二功能 T2（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出 T2EX（定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。此外， /計(jì)數(shù) 器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（ ），具體如下表所示。對(duì) P1 端口寫“ 1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。對(duì) P0端口寫“ 1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸 入。 8 AT89S52 引腳功能簡介 P0 口： P0口是一個(gè) 8位漏極開路的雙向 I/O口?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針， 三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 主芯片控制模塊 AT89S52主要性能 ?? 與 MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容 ?? 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器 ?? 1000次擦寫周期 ?? 全靜態(tài)操作： 0Hz～ 33Hz ?? 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器 ?? 32個(gè)可編程 I/O口線 ?? 三個(gè) 16位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ?? 八個(gè)中斷源 ?? 全雙工 UART串行通道 ?? 低功耗空閑和掉電模式 ?? 掉電后中斷可喚醒 ?? 看門狗定時(shí)器 ?? 雙數(shù)據(jù)指針 ?? 掉電標(biāo)識(shí)符 AT89S52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 6 系統(tǒng)硬件電路 圖 7 3 硬件電路設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)主要由主芯片控制模塊、顯示模塊、時(shí)鐘模塊、鍵盤輸入模塊、存儲(chǔ)模塊、通信模塊組成，為了滿足設(shè)計(jì)要求主要采用了 AT89S5 AMPIRE 128*64 LCD、 DS1308255A、 616 RS485 等幾種元器件。 （ 3） 方便數(shù)據(jù)處理。 （ 2） 實(shí)際應(yīng)用方便。 本系統(tǒng)有以下幾大特點(diǎn)： （ 1） 數(shù)據(jù)安全。 （ 4） 人機(jī)交換功能。 （ 3） 按時(shí)統(tǒng)計(jì) 結(jié)賬功能。 （ 2） 通信功能。 5 系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn) 本系統(tǒng)以 AT89S52 為控制核心，各 程序模塊 相對(duì)獨(dú)立，主要靠中斷方 式調(diào)用，其主要功能有： （ 1） 斷電自我保護(hù) /通電自啟動(dòng)功能 。 數(shù)據(jù)流向圖見圖（ 2） . 集中管理 系統(tǒng)的硬件電路主要 元器件有：主控制芯片 AAT89S5顯示單元 AMPIRE 128*64 LCD、擴(kuò)展存儲(chǔ)器 616時(shí)鐘芯片 DS130 RS485 通信接口及由 8255A 驅(qū)動(dòng)的4*4 鍵盤。本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖 （ 1） 。 第六章： 對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行 簡單 總結(jié) 。 第四章： 詳述各程序功能模塊的的設(shè)計(jì)思路，并給出 詳細(xì)的程序 及流程圖。 全文共分為 章，各章具體的研究內(nèi)容 為 ： 第一 章：主要介紹電能計(jì)量儀表的發(fā)展歷程，比較常見的幾類電能表抄表方式 的優(yōu)劣之處，探討系統(tǒng)的發(fā)展方向，指出本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 。中心控制系統(tǒng)需要存儲(chǔ)全部用戶 12 個(gè)月的電表數(shù)據(jù)和電費(fèi)數(shù)據(jù)，需要約 7KB 存儲(chǔ)空間， 6164 是 2K 8 位的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片，滿足此要求。 （ 3）外存儲(chǔ)器的選擇。 一般小區(qū)或辦公樓用戶不多， 按 200 戶 設(shè)計(jì)， 8 位總線的系統(tǒng)就可以勝任選片功能；由于中心控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能較多，初步預(yù)計(jì)基程序語句數(shù) 1000 條，加上所要顯示的 30 個(gè)漢字的代碼，估計(jì)內(nèi)存儲(chǔ)空間需要 5KB。 本課題設(shè)計(jì)的 智能電表集中管理 系統(tǒng)，主要用于大型小區(qū)和辦公樓的電能消耗的計(jì) 量和管理 ，因而要求系統(tǒng)擁有遠(yuǎn)程通信的功能， 在比較了上一節(jié)中介紹的幾種抄表方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)后的基礎(chǔ)上，本設(shè)計(jì)選擇了基于 RS485 總線技術(shù)的遠(yuǎn)程抄表方案。這種抄表方式的核心是芯片 Neuron，通過該芯片來完成數(shù)據(jù)的采集、處理以及與上位機(jī)的通信等等。 基于電力線載波的遠(yuǎn)程抄表 基于電力線載波的遠(yuǎn)程抄表技術(shù)以低壓電力線為通信媒介，用戶終端的用電數(shù)據(jù)與3 集中器之間的通信通過電力線載波技術(shù)來完成。 有線抄表模 式 可以分為一下幾類： 基于有線電視寬帶的自動(dòng)抄表 它是將用戶的用電數(shù)據(jù)通過特殊的電視信號(hào)，將之轉(zhuǎn)換為能 在有線網(wǎng)上傳輸?shù)男盘?hào)，然后進(jìn)行解調(diào)，達(dá)到信息通信的目的。 用無線自動(dòng)抄表技術(shù)，不僅能節(jié)約人力資源，更重要的是可提高抄表的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性，使管理部門能及時(shí)準(zhǔn)確獲得數(shù)據(jù)信息。主要有以下有兩種實(shí)現(xiàn)方式： 一種方式是大功率無線傳輸，利用固有的無線服務(wù)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)：如 GSM、 GPRS、CDMA 網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程 抄表，該方式使用范圍廣，通信成功率高，無須額外申請(qǐng)頻段。 ③ 入戶抄表難度大，而且需要抄表人員爬樓，增加抄表人員的工作量。 人工抄表模式 有產(chǎn)品生產(chǎn)成本和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是 也有很難以克服的缺點(diǎn)： ① 由于人為因數(shù)的存在，抄表質(zhì)量難保證。電表配備 RS485 接口具有成熟和性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)，適合未來采用更新、更好的通信技術(shù)，因此成為用戶目前較為理想的選擇而逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)配置。目前竊電的方式主要有：干擾計(jì)量元件，更改接線方式，打開表蓋更改內(nèi)部線路或數(shù)據(jù)等。 液晶顯示器加速替代字輪計(jì)度器 液晶顯示器之所以能獲得越來越多的客戶的認(rèn)可，主要是因?yàn)椋?① 液晶顯示器的可靠性和壽命得到行業(yè)的普遍認(rèn)可； ② 液晶顯示器能顯示更多信息（漢字提示、多排顯示2 等）； ③ 集中抄表數(shù)據(jù)和人工讀表數(shù)據(jù)的一致性要求； ④ 液晶顯示器功耗低，可以停電時(shí)顯示； ⑤ 液晶顯示器在黑暗中還可以采用背光顯示。由于數(shù)字型電能表是以微處理器為核心，所以功能容易擴(kuò)展，易和配電自動(dòng)化系統(tǒng)集成 ，所以數(shù)字型電能表